Тепломассообменный аппарат

ОЙ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик1780874 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Ваударетаекай каилтет СССР аа млаи лза 4 ретвнлй л вткритлй( 088. 8) Опубликовано 23.11.80. Бюллетень %43 Дата опубликования описания 25,11.80 А. Г. Курносов, В. Т. Золочевский, Е. П. Кошевой, Ю, В. Желобай к В. Н. Бураков(72) Авторы изобретения Краснодарский научно-исслецовательский институт пищевой промышленности(54) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ 3Изобретение относится к теппомассообменным аппаратам цля системы твер-дое тело-гаэ и может быть использовано, например, в масложировой промышленности в процессах тепломассообмена, происходящих нв стадии оггонки растворителя из шрота и сушки масличного сырья.Известна сушилка цля комкующихся материалов, например цементно-сырьевоО го шлама, содержащая вертикальную камеру с верхней загрузкой и нвкней выгрузкой материала, и размещенный о оси камеры газопоцводящий короб с решеткой на выходе, имеющий форму конуса, обра-15 щенного вершиной вверх, поц коробомпоярусно установлены дополнительные короба возрастающего к низу диаметра, выполненные в вице усеченных конусов с воронками у меньшего основания и ре шетквми нв боковой поверхности; при этом поцрешеточные пространства всех коробов подключены к,.рубопроводу высоконапорного теплоносителя, в воронки 2к трубопроводу низконапорного теплоносителя Я.Однако в конструкции сушилки неэффективно используется внутренний объем кэ-эа применения значительно отличающихся по размеру газопоцводящих коробов, а теплоносители с разными гидро- динамическими напорами усложняют конструкцию сушилки. Относительная скорость взаимодействующих фаз ограничена ско ростью витания твердой фазы и это накладывает ограничение на достигаемый при противоточном контактировании газтверцое тело коэффициент теплообменв.Наиболее, близкой к предлагаемомуустройству является установка цля сушки сыпучих материалов при их многоступенчатом противоточно-прямоточном движении с теплоносителем, содержащая цилиндрический корпус с соосно размещенной в кажцой ступени обечайкойт внутри каждой обечайки соосно установлены натрубив с перфорированными наконечника ми 2 1.3780874Однако в установке йевозможно осуществить процесс сушки на высоких ско-ростях теплоносителя к тем самым кнтенсйфкцкровать процесс сепараций летучегокомпонента. сЦель изобретения - кнтенскфккациятепломассообмена.ргЦель достигается тем, что наконеч ник выполнен в виде двух усеченййх коннусов, соединенных большими основанкя- О смк, прк этом меньшее основание верхнего конусавыполнено перфорированным ис. размещено, перпенцикулярно движениюгматериала, а обечайки выполнены в вицепобратных усеченных конусов, Кроме то 15го, перфорация на боковой поверхностивверхнего конуса наконечнкка снабженанаправляющими коэырькамк к большееносновайке обратных усеченных конусовкрасположено ниже большого основаниящ сконусов наконечника, а меньшее - вышеторца цилиндрического патрубка.Конструктивное выполнение гаэоподводящего короба с цклинцркческкм патрубком к сливных усеченных конусов поз" "воляет осуществить протквоточное контакткрованке фаз на всем протяженииаппарата, а перфорация меньшего основа ния к боковой поверхности верхнего усеченногоконуса, снабженйая направляющи- Емк козырьками, сообщает потоку тепло.- носителя, который увлекает за собой частицы твердой фазы, закрученное двкже ние, что значительно интенсифицируеттеплообмен межцу двумя фазамк, с одной Истороны, к внутренней обогреваемой поверхностью цклкндрического корпуса аппарата, с другой,к Закрученный способ движения фаз приводитк вявленяю значительных центро"бежных скл, а конусное выполненке пер-, форированной коверхностк создает разни- ф " цу в кх абсолютном значенкк. За счет"центробежных скл, воэнккающкх прк вращений теплоносителя, пррямолинейное движение твердой фазы вдоль оск вертикального цклкнцркческого корпуса перехоцит во вращательное вдоль внутренней его поверхности, а разнкца в абсолютных значениях центробежных сил воздействует на частицы тверцой фазы, вынуждая ихдвкгаться к в радиальном направлении(в направлении уменьшения центробежных сил). Таким образом, в"прецлагае=мЬм теппомассообменном аппарате осуществляется многократное интенсивное- -вэакмодействке фаэ, что повышает коэффициент теплообмена. 4Наличие сливного обратного конуса,жестко закрепленного с внутренней поверхностью аппарата, обеспечивает сборотока частиц твердой фазы, созцающегоя поц действием силы тяжести, а констуктквное ксполненке тепломассообменноо аппарата позволяет направлять этототок в центр к оси аппарата для повторого взаимодействия с теплоагентом налецующей ступени.Расположение сливного конуса нижетыка усеченных конусов газопроводящео короба обусловлено тем, что толькори таком исполнений возможен сбороседающих частиц тверцой фазы, так какпротивном случае онк сдувались бы пооком теплоносителя, выходящим кэ нкжего ряда перфорацкк газопроводящегоороба. Расположение нижнего основаниялквного конуса выше торца цклкнцричесого патрубка газспоцводящего коробабеспечивает направленное движение потоа твердой фазы вдоль цилиндрическогоатрубка к центру - оск аппарата цляовторенкя цикла взаимодействия фаз,то удлиняет время их контакта, а таке предотвращает унос частиц твердойфазы.В предлагаемой конструкции массообенного аппарата значительно кнтенскфйкруется процесс массообмена, полностьюспольэуется внутренний обьем аппарата,то приводят к уменьшению габаритов компактности устройства, уменьшен уноселкой фракции твердой фазы.На фиг, 1 йзображен предлагаемыйппарат, продольный разрез; на фкг, 2онтактное устройство колонны.Аппарат содержкт корпус 1, снабженщ- ный паровой рубашкой 2. Внутри колонныпоэтажно установлены контактные устройства 3, которые выполнены соосно с цялкнцркческкм корпусом и состоят изнаконечника, выполненного в вкде верхнего 4 к нкжнего 5 конусов, соединенныхбольщйми основайкями, прячем меньшееоснование 6 верхнего усеченного конусаперфорировано, а боковая поверхностькмеет перфорацию с направляющимк козырькамк цля закручивания теплоносителя,нижнее основание нижнего усеченного конуса присоединено к цилиндрическому патрубку 7, который прккреплен к слквномуусеченному конусу 8 обращенному меньщкм основанием вниз, образуя с его нижней кромкой кОльцевую щель 9, а сливнойусеченный конус в свою очерець крепится к внутренней поверхности цклкнцркческого корпуса 1.0874 6контактном устройстве. Процесс повторяется многократно. 5 78Расположение сливного конуса таково,что большее основание сливного усеченного конуса, жестко закрепленного с внутренней поверхностью аппарата, располагается ниже большого основания усеченныхконусов наконечника, а нижнее основаниерасполагается выше торца цилиндрического патрубка,Работает тепломассообменный аппарат, слецующим образом.Материал подают в верхнюю частьаппарата; откуца он под действием силы тяжести поступает в перфорированное днище 6 наконечника, имеющее форму круга. Восходящим потоком теплоносителя материал веером отбрасывается эа пределы перфорированного днищаи попадает в зону действия закручивающего потока теплоносителя. Под действ.вием .центробежной силы материал поступает на внутреннюю поверхность цилиндрического корпуса 1 и по винтовой линии постепенно перемещается в пространство между сливным конусом 8 ицилиндрическим патрубком 7, создаваязатвор для.ирокода теплоносителя, Оттуда материал равномерно выходит черезкольцевую щель 9, двигаясь некотороевремя вдоль боковой поверхности цилиндрического нвтрубка газоподводящего короба. Йалее материал поступает на ниженаходящиес контактные устройства. Внижней конической части аппарата производится выггузка материала.Теплоноситель, двигаясь снизу вверх,попадает в цилиндрический патрубок 7и в верхней его части поток теплоносителя разделяется иа поток, прокодящийчерез перфорированное днище 6, и ноток,прокодящий через боковую поверхностьверхнего усеченного конуса 4, имеющуюперфорацию арочного типа для закручивания теплоносителя. Йалее потоки теплоносителя собираются в вышенаходящемся формула изобретения 1. Тепломассообменный аппарат, соцержащий цклинцрический корпус с загрузочными и разгрузочными устройствами,патрубки для подвода теплоносителя иустановленные внутри корпуса обечайкис центрально расположенным цилиндрическим патрубком, который снабжен установленным сверку перфорированным наконечником, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью интенсификации тепломассообмена, наконечник выполнен в виде двухусеченных конусов, соединенных большимиоснованиями, при этом меньшее основаниеверхнего конуса выполнено перфорированным и размещено церпеидикулярно движению материала, а обечайки выполнены ввиде обратнык усеченных конусов.2, Аппарат по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что перфорация на боковой поверхности верхнего конуса наконечника снабжена направляющими козырьками.3.Аппарат попп. 1 и 2, отлиЮч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности, большееоснование обратнык усеченных конусоврасположено ниже большого основанияконусов наконечника, а меньшее основа-ние - выше торпа цилиндрического пат35 рубка,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМ 519585, кл, Я 26 В 17/12,15.06. 73.2. Авторское свицетельство СССРМ 500440, кл. Р 26 В 17/10,09.10,73.